Napevomo? Arts et Métiers Paris Tech (Francia)

Solar Decathlon Madrid 2010 casa 10.

La Universidad Arts et Métiers París Tech concurrió al Solar Decatlón Madrid 2010 con su propuesta de vivienda « Napevomo ? ».

“Nápévomó?” es un vocablo de la lengua Cheyenne que significa “¿te sientes bien?” El término fue escogido para bautizar la vivienda como reconocimiento al profundo respeto que sentía esta cultura autóctona americana por la naturaleza.

Lo más llamativo de esta vivienda a simple vista, es el concentrador parabólico situado en la cubierta que quizá es el sistema solar activo más interesante e innovador de cuantos se presentaron a concurso.

Napevomo?

Estructura y Materiales de la vivienda.

Como la mayoría de las viviendas participantes del concurso, Napevomo basa su estructura constructiva en elementos prefabricados. Estos quedan configurados en cuatro grupos principales; el suelo, los muros preequipados, los módulos del techo y los acabados exteriores.

Esta estrategia de construcción prefabricada aporta, a juicio de los diseñadores de la vivienda, una serie de ventajas. Por un lado se busca obtener una mayor reducción de costes en el proceso y una mayor calidad de los componentes. También se logra hacer un uso más eficiente de las materias primas, con una reducción importante de los desperdicios que se producen.

Además se optimiza la energía que se requiere para el transporte de la vivienda a su emplazamiento final, ya que solo se envía los materiales estrictamente necesarios para la construcción de la casa. Por último, la correcta configuración de los materiales permite la posibilidad de ampliar la vivienda en un futuro, según sea la necesidad de sus habitantes, de una forma muy sencilla, simplemente adquiriendo los nuevos componentes y montándolos.

Los materiales de la vivienda se basan principalmente en la madera y sus derivados.

Interior Napevomo?

Para la estructura de la casa se emplea la madera del pino obtenida de forma local (dentro del contexto francés) de las explotaciones forestales sostenibles de las Landas en el sudoeste francés. En esta zona de Francia existen grandes extensiones de cultivo del denominado pino marítimo. Este material es considerado por los creadores de Napevomo como renovable, ya que al ser de cultivo se esta produciendo de manera constante. El empleo de este material para la vivienda también se considera como una forma de retener carbono. ya que este queda fijado (no se degrada y libera a la atmósfera) en la estructura de la casa.

Para las paredes se han usado también otros materiales naturales derivados de la madera; la fibra de madera y la guata de celulosa. Para la obtención de ambos elementos se ha recurrido al reaprovechado y reciclado de otras actividades. Para obtener la fibra de madera se han usado los desechos de los aserradores mientras que en el caso de la guata esta proviene del reciclado de periódicos usados.

En las ventanas, elemento este especialmente sensible de cara a mantener una vivienda bien aislada, los diseñadores de Napevomo optaron por emplear un doble marco. Uno interior de madera que mejora el aislamiento térmico a la vez que la estética y otro externo de aluminio, capaz de resistir a las inclemencias del tiempo. Ambos enmarcan un conjunto de tres capas de vidrio con cámaras de aire intermedias que permiten el paso de la luz a la vez que ofrecen un gran aislamiento térmico.

Estrategias solares pasivas

En invierno, los ventanales de la fachada sur captan la radiación solar para calentar la vivienda. Parte de este calor queda almacenado en el suelo denso de arcilla de la vivienda y es liberado lentamente en los momentos más fríos.

napevomo 2

 Por otro lado, el excelente aislamiento a base de fibra de madera y de guata de celulosa de los muros y techos ayuda a mantener el calor ganado en el interior.

La disposición en planta de la casa, favorece también la conservación del calor, ya que el bloque técnico, no ocupado por los habitantes, se sitúa en la fachada norte de la vivienda. De esta forma ofrece una protección extra contra las condiciones adversas del invierno.

Durante el verano, la situación se invierte. En este momento se busca evitar lo más posible la ganancia de calor solar. Así, para evitar la entrada de los rayos solares por los ventanales dispuestos al sur, esta fachada cuenta con un alero que proyecta sombra al interior de la vivienda en esta época del año con rayos solares poco inclinados.

fachada sur napevomo

 En verano, el denso suelo de arcilla, actuando como masa térmica, ayuda a temperar el ambiente evitando los picos de temperatura, y por consiguiente manteniendo un ambiente más fresco en los momentos más calurosos del día. También en esta época del año, es el aislamiento de las paredes protege el interior de la vivienda del calor exterior.

A fin de conseguir un efecto refrigerante adicional, la vivienda dispone en su fachada este de una cubierta vegetal con riego automático. Durante el verano las plantas transpiran agua lo que por un lado refrigera las paredes (para el proceso de evaporación se requiere un calor, que en este caso es absorbido de las paredes) y por otro aporta una humedad extra al entorno de la vivienda.

Muro vegetal Napemovo

La vivienda cuenta también bajo el suelo con una capa de materiales de cambio de fase. Estos materiales cuando la temperatura en el interior de la vivienda sube, cambian del estado sólido al líquido absorbiendo calor en el proceso. Cuando la temperatura baja, este material se solidifica y libera el calor que tenia almacenado. De esta forma se evitan los picos de temperatura. El sistema de ventilación hace circular el aire a través de estos materiales permitiendo un intercambio de calor muy eficiente entre el aire de la casa y los materiales de cambio de fase.

La madera, material protagonista de Napevomo?, gracias a su capacidad Higroscópica, es decir a su capacidad para absorber o expulsar humedad en función de las condiciones atmosféricas, ayuda a mantener el ambiente en el interior de la vivienda saludable reduciendo la necesidad de ventilación con sus potenciales pérdidas de calor y evitando tener que usar una barrera de vapor. Es por ello por lo que los creadores de la casa afirman metafóricamente que las de Napevomo son “paredes que respiran”

Sistema solar activo

Quizá lo más novedoso de la vivienda y lo que la diferencia claramente del resto de las competidoras del certamen, es su novedoso sistema solar activo. En un solo ingenio, que se puede denominar híbrido, la vivienda obtiene del sol el agua caliente y buena parte de la electricidad que necesita

Alejado de la clásica forma plana del captador solar de uso doméstico (paneles fotovoltaicos y colectores solares), el sistema utilizado en esta casa se acerca más a los modelos de CSP (Concentradores Solares Parabólicos) empleados en la industria para la obtención de electricidad solar. El captador solar de Navepomo cuenta con una serie de espejos de forma cilíndrico parabólica que concentran la luz solar en una línea focal. En ella se disponen células fotovoltaicas que son las encargadas de transformar la luz en electricidad. Al estar la luz concentrada, la cantidad de fotones que se pueden transformar en electricidad es muy superior a los de la luz solar natural. Es por ello, por lo que para obtener la electricidad necesaria basta con una pequeña superficie de paneles fotovoltaicos. Sin embargo, con la concentración de la luz solar, se concentra también su poder calorífico con lo que en el eje focal se llegan a alcanzar temperaturas muy altas que resultan muy perjudiciales para el rendimiento de los paneles solares fotovoltaicos. Para evitar este inconveniente y mantenerlos a una temperatura óptima de trabajo, en la línea focal, adosadas a las células fotovoltaicas, se ha dispuesto un tubo por el cual se hace circular agua. Este agua refrigera las células y en el mismo proceso obtiene el agua caliente que la casa necesita. De esta forma en un solo captador se obtiene la electricidad y el agua caliente.

sistema solar fotovoltaico Napevomo

 Con el objeto de seguir el movimiento del Sol por el cielo, ya que los sistemas de concentración solar requieren estar en una inclinación adecuada para poder funcionar a buen rendimiento, el captador cuenta con un sistema de seguimiento del sol de un eje que permite seguirlo en su desplazamiento aparente por el firmamento.

detalle foco sistema solar Napevomo

 Se puede afirmar que este sistema es una versión de concentración solar de los paneles solares híbridos de los que se habla en otro artículo de Sitiosolar.

Adicionalmente, en el alero de la fachada sur se disponen otros paneles solares fotovoltaicos, que podríamos denominar convencionales, es decir planos, que sirven de complemento al sistema híbrido.

El agua sanitaria calentada por el sistema híbrido, se usa tanto para el aseo diario como para el apoyo a la calefacción solar pasiva. Para esto último, se toma desde su almacenamiento, para calentar aire el cual se hace circular por la casa.

A fin de mantener la vivienda con una atmósfera saludable, la vivienda cuenta con un sistema de ventilación con recuperador de calor para evitar que por este procedimiento se escape el calor ganado. A través de él, el aire contaminado transfiere su calor antes de salir, al aire fresco que entra del exterior.

Sistema de reciclado del agua

La casa cuenta también con un sistema de recogida de agua de lluvia y reaprovechamiento de la ya empleada. El agua de la lluvia es recolectada y filtrada a través de un área vegetal situada en la azotea (entre los dos captadores solares). Este agua se emplea para el WC y el riego y de ahí pasa, junto al agua potable aportada de forma externa, a un filtro orgánico que la purifica para ser de nuevo almacenada. Esta agua almacenada se emplea para regar la azotea en los momentos secos del año, actuando adicionalmente como un segundo filtro. Desde este punto se reinicia el proceso.

esquema sistema de agua


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